芒市一次強(qiáng)對(duì)流天氣過程特征及對(duì)農(nóng)作物影響分析

中圖分類號(hào)：P458.121 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：2095-3305（2025）05-0100-03

隨著氣候變暖，強(qiáng)對(duì)流災(zāi)害性天氣頻發(fā)，短時(shí)強(qiáng)降水和暴雨引發(fā)的次生災(zāi)害成為我國最主要的氣象災(zāi)害之一，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通、建筑和人民生命財(cái)產(chǎn)等造成較為嚴(yán)重影響。強(qiáng)對(duì)流天氣可對(duì)農(nóng)作物造成嚴(yán)重影響，不僅會(huì)造成農(nóng)作物倒伏，還會(huì)使土壤的濕度和養(yǎng)分狀況發(fā)生改變，進(jìn)而影響農(nóng)作物的正常生長[1]。

選取2023年6月6日夜間芒市一次強(qiáng)對(duì)流天氣過程，該過程伴隨雷暴大風(fēng)和強(qiáng)降雨等強(qiáng)對(duì)流天氣，利用常規(guī)探空和地面自動(dòng)站觀測資料、芒市農(nóng)業(yè)氣象觀測站2023年水稻和甘蔗發(fā)育期資料、NCEP 1^°×1^° 再分析資料、德宏C波段多普勒天氣雷達(dá)等探測資料，對(duì)此次脈沖風(fēng)暴引起的強(qiáng)對(duì)流天氣過程的天氣特征及其對(duì)農(nóng)作物影響進(jìn)行分析。

1天氣實(shí)況

2023年6月6日21：00＼～23：00，云南省德宏州芒市出現(xiàn)一次局地強(qiáng)對(duì)流天氣過程，共出現(xiàn)4個(gè)站次的極大風(fēng)速達(dá) 16m/s 及以上，瞬時(shí)極大風(fēng)速最大達(dá)19.8m/s ，出現(xiàn)在21：35芒市沙子坡；其次是 17.2m/s 出現(xiàn)在21：10芒市國家站。閃電定位儀資料顯示，此次強(qiáng)對(duì)流過程以負(fù)閃為主，最強(qiáng)電流達(dá) -80.8kA （98^°38^′39^′′E，24^°25^′97^′′N） ，出現(xiàn)在21：44左右。降水出現(xiàn)在21：11＼～22：51，強(qiáng)降雨中心位于芒市，過程雨量最大為 98.4mm，21：00～22：00 出現(xiàn)最大小時(shí)雨強(qiáng)，為 63.8mm ，均出現(xiàn)在芒市國家站。

2環(huán)流背景與不穩(wěn)定條件

2.1 環(huán)流形勢分析

2023年6月6日08：00的 500hPa 歐亞中高緯為兩槽一脊型，西太平洋副熱帶高壓主體位于東南沿海，我國云南至印度東北部為高壓區(qū)控制； 700hPa 至 500hPa 云南上空風(fēng)速都不大，垂直風(fēng)切變?nèi)酰▓D1a）。 700hPa 滇西至緬甸北部、印度東北部為滇緬高壓所控制，德宏位于高壓內(nèi)，導(dǎo)致芒市白天天氣晴熱，為夜間強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生發(fā)展積蓄了充足的不穩(wěn)定能量；云南中東部為副高所控制，滇緬高壓與副高之間的切變輻合區(qū)位于保山南部至臨滄中部，對(duì)流云團(tuán)于午后開始在此切變輻合區(qū)中發(fā)生發(fā)展； 850hPa 至 500hPa 孟灣中東部和海南島附近分別有孟灣低壓和南海低壓活動(dòng)，因當(dāng)日 08：00 700hPa 至 500hPa 德宏均受高壓環(huán)流控制，兩個(gè)熱帶低壓外圍至德宏之間尚未形成輸送通道。

2023年6月6日20：00的 500hPa 云南仍為高壓區(qū)控制，孟灣低壓稍向北移，南海低壓中心也向西北方向移動(dòng)，兩個(gè)熱帶低壓外圍的偏南暖濕氣流沿副高外圍引導(dǎo)氣流在芒市上空匯合，為強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生發(fā)展提供充足的水汽和能量供應(yīng)（圖1b）。 700hPa 滇緬高壓北縮至德宏西北部的滇緬之間，滇緬高壓與副高之間的切變輻合區(qū)隨之西移，東風(fēng)波也沿副高外圍東南氣流向西北方向移動(dòng)，與切變輻合區(qū)疊加影響芒市，輻合區(qū)兩側(cè)騰沖站的西北氣流與思茅站的偏南氣流之間形成對(duì)頭風(fēng)的切變輻合，兩站風(fēng)速相近且風(fēng)速小，勢均力敵形成對(duì)崎形勢，加之滇緬高壓在芒市西北方穩(wěn)定維持，阻擋切變輻合區(qū)西北移，也有利于切變輻合系統(tǒng)在芒市上空穩(wěn)定維持，孟灣低壓和南海低壓外圍的偏南暖濕氣流不斷輸送至芒市上空，導(dǎo)致強(qiáng)對(duì)流過程在芒市上空穩(wěn)定持續(xù)近 2h O

2.2對(duì)流不穩(wěn)定條件

對(duì)距離芒市最近的騰沖站探空資料進(jìn)行訂正對(duì)比分析。強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生前，芒市以晴好天氣為主，用芒市站08：00、20：00的氣溫、露點(diǎn)溫度訂正騰沖站同一時(shí)次的探空資料。分析08：00和20：00芒市訂正后的T-lnP 圖大氣物理特征（表1），20：00芒市對(duì)流有效位能（CAPE） 2 454.5J/kg 異常增大至 4758.9J/kg ，增長近2倍，下沉對(duì)流有效位能（ DCAPE ）由 4J/kg 增大至202.6J/kg ，對(duì)流抑制能量（CIN）同樣為 0J/kg ，沙氏指數(shù) （SI） 由 1.87^9C 轉(zhuǎn)為 -0.62^°C ，T75由 14.8°C 增至16.6°C ，午后增溫使得大氣對(duì)流不穩(wěn)定性顯著增強(qiáng)，大氣熱力不穩(wěn)定特征顯著，能量條件好，十分有利于強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生。 850～700hPa 轉(zhuǎn)為干區(qū)，濕區(qū)抬升至 700～600hPa 600hPa 以上同樣為干層， 500hPa 與地面的 θ_se 差為 -22.7°C ，表明大氣處于強(qiáng)垂直對(duì)流不穩(wěn)定狀態(tài)。上述各種特征都有利于芒市強(qiáng)對(duì)流天氣的維持和發(fā)展。

此外，此次強(qiáng)對(duì)流天氣過程中08：00和20：00的 0 6km 垂直風(fēng)切變（SHR6）分別為 4.4m/s 和 1.9m/s 中高緯度低海拔地區(qū)暖季SHR6小于 10m/s ，為弱垂直風(fēng)切變。而在此弱垂直風(fēng)切變環(huán)境只有一種類型的強(qiáng)對(duì)流風(fēng)暴，即為脈沖風(fēng)暴。因此，此次強(qiáng)對(duì)流天氣過程呈脈沖風(fēng)暴特征。

2.3 水汽條件

充沛的水汽是產(chǎn)生和維持對(duì)流天氣的一個(gè)必要條件，水汽通量可以表征水汽的輸送強(qiáng)度和水汽來源。因此，對(duì)底層的水汽通量進(jìn)行探討，從 700hPa 水汽通量的分布情況看，08：00的 700hPa 濕區(qū)主要位于云南中東部，20：00隨著切變輻合區(qū)和東風(fēng)波的西移，700hPa 濕區(qū)向西擴(kuò)展至德宏東部，德宏中西部至滇緬之間為干區(qū)，芒市正好處于干濕交界處。且孟灣低壓外圍西南氣流和南海低壓外圍東南氣流在芒市附近匯集，源源不斷的水汽輸送為此次強(qiáng)對(duì)流天氣過程提供了充沛的水汽條件。

3脈沖風(fēng)暴的雷達(dá)回波特征分析

脈沖風(fēng)暴一般生成于弱垂直風(fēng)切變環(huán)境中，風(fēng)暴的初始回波高度一般在 6～9km ，強(qiáng)回波中心值一般大于 50dBz ，強(qiáng)中心所在的高度也較高[2-4]?；诘潞闏波段多普勒天氣雷達(dá)資料，利用2023年6月6日不同時(shí)刻芒市雷達(dá)組合反射率因子（圖2），對(duì)此次強(qiáng)對(duì)流天氣過程的雷達(dá)回波演變特征進(jìn)行分析（圖中潞西為芒市舊稱），在此次多單體風(fēng)暴發(fā)展過程中觀測到有雷暴單體呈現(xiàn)脈沖風(fēng)暴特征。17：30在保山東南部至臨滄中部形成一條東北一西南向的對(duì)流回波帶，回波帶中有多個(gè)強(qiáng)度大于 50dBz 的強(qiáng)回波中心，低層輻合高層輻散特征明顯，隨著切變輻合線的西移，對(duì)流云帶向芒市方向移動(dòng)；18：21該帶狀回波斷裂成多個(gè)塊狀回波；19：47首次在芒市東南側(cè)觀測到中心強(qiáng)度為25dBz （高度 6km ）的對(duì)流單體A生成，經(jīng)過對(duì)單體A進(jìn)行分析，對(duì)流單體A初始回波中心強(qiáng)度達(dá) 56dBz 強(qiáng)回波中心高度約 6km 1.5^° 仰角速度圖上對(duì)應(yīng)區(qū)域?yàn)轱L(fēng)向輻合，風(fēng)暴頂為輻散，強(qiáng)回波中心強(qiáng)高度高，初生階段就呈現(xiàn)出典型的脈沖風(fēng)暴特征。該對(duì)流單體逐漸發(fā)展并緩慢向芒市上空移動(dòng)；之后在芒市以東以南的對(duì)流輻合帶中不斷有新的對(duì)流單體發(fā)生發(fā)展，與之前斷裂的塊狀回波合并再次形成帶狀回波，回波帶中的多個(gè)雷暴單體沿西南、東南氣流不斷向芒市上空移動(dòng)，逐漸與對(duì)流單體A合并，促使對(duì)流單體A不斷發(fā)展加強(qiáng)，形成“列車效應(yīng)”，至21：58芒市上空維持風(fēng)向輻合，22：09芒市上空轉(zhuǎn)為西南氣流，風(fēng)向輻合帶隨之消失，降水也逐漸減弱。

4強(qiáng)對(duì)流天氣過程對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響

4.1對(duì)農(nóng)作物生產(chǎn)的影響

此次強(qiáng)對(duì)流天氣過程致使芒市多個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)生洪澇災(zāi)害。災(zāi)害涉及受災(zāi)人口617人，農(nóng)作物受災(zāi)面積 8.34hm². 成災(zāi)面積 6.09hm² 、絕收面積 3.03hm² 。造成直接經(jīng)濟(jì)損失169.83萬元，其中農(nóng)林牧漁業(yè)損失22.96萬元。2023年水稻和甘蔗發(fā)育期資料顯示，6月芒市大田作物主要有水稻和甘蔗，其中水稻處于返青到分蘗期，甘蔗為分蘗到莖伸長期。水稻分蘗期是水稻生長的關(guān)鍵時(shí)期，適宜的水分管理對(duì)分的發(fā)生和生長至關(guān)重要。在這個(gè)階段，如果水分過多，會(huì)導(dǎo)致土壤缺氧，養(yǎng)分吸收緩慢，稻株基部光照弱，不利于分蘗的發(fā)生。而甘蔗在分蘗期的需水量相對(duì)較少，田間積水會(huì)導(dǎo)致水漬透氣不良，根系缺氧，抑制分蘗。短時(shí)間內(nèi)強(qiáng)降雨會(huì)迅速提高土壤中的水分含量，一旦水分超過土壤的保水能力，多余的水分就會(huì)在農(nóng)田積聚，容易造成病菌滋生，誘發(fā)農(nóng)作物病蟲害的發(fā)生，處在分蘗期的水稻和甘蔗更容易受到各種病害的侵襲，如稻瘟病、根腐病等，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致減產(chǎn)。洪澇淹沒農(nóng)作物，使作物因?yàn)樾玛惔x難以正常進(jìn)行而受到損害。大風(fēng)和強(qiáng)降水使得農(nóng)作物倒伏，甚至被沖毀，最終導(dǎo)致農(nóng)作物受災(zāi)。

4.2 應(yīng)對(duì)措施和建議

經(jīng)歷強(qiáng)對(duì)流天氣后，應(yīng)及時(shí)對(duì)積水進(jìn)行排除，以減少水淹對(duì)農(nóng)作物的影響?？梢圆捎门潘疁?、抽水泵等方式，盡快降低田間水位。強(qiáng)對(duì)流天氣后田間濕度較大，病蟲害容易滋生和蔓延，如水稻的稻飛虱、草地貪夜蛾、紋枯病、稻瘟病和甘蔗的白粉病、紅蚜、葉霉病等，及時(shí)進(jìn)行病蟲害的監(jiān)測與防控。受淹農(nóng)作物恢復(fù)生長后的葉、蘗較嫩綠，易受遷飛性害蟲和病原菌侵染危害，定期檢查作物健康狀況，發(fā)現(xiàn)病害后及時(shí)采取防治措施。暴雨后應(yīng)適時(shí)施用有機(jī)肥或改良劑，幫助土壤恢復(fù)肥力，提高水稻和甘蔗生長能力。適當(dāng)修剪因暴雨倒伏或損傷的農(nóng)作物，促進(jìn)新芽生長。專業(yè)人員還應(yīng)提高災(zāi)害預(yù)警能力，建立和完善農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)，提高預(yù)報(bào)精度，增強(qiáng)預(yù)報(bào)時(shí)效性，通過多種渠道及時(shí)發(fā)布預(yù)警信息。

5結(jié)論

（1）此次強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生于弱垂直風(fēng)切變和環(huán)境風(fēng)場背景下，切變輻合區(qū)和東風(fēng)波在芒市附近形成不穩(wěn)定的環(huán)流特征；德宏中西部至滇緬之間為干區(qū)，芒市正好處于干濕交界處，孟灣低壓和南海低壓外圍兩支偏南氣流匯合提供了充足的水汽和能量來源；輻合區(qū)兩側(cè)風(fēng)速相近，風(fēng)速小，西北氣流與偏南氣流形成對(duì)崎形勢，導(dǎo)致強(qiáng)對(duì)流過程在芒市上空維持近 2h

（2）2023年6月6日白天芒市天氣晴熱，訂正后的CAPE值增大，大氣熱力不穩(wěn)定特征顯著，能量條件好，利于強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生，弱垂直風(fēng)切變使芒市上空的對(duì)流風(fēng)暴以脈沖風(fēng)暴為主。

（3）對(duì)德宏C波段雷達(dá)回波特征的分析發(fā)現(xiàn)回波在初生階段就呈現(xiàn)出典型的脈沖風(fēng)暴特征；對(duì)流輻合帶中有多個(gè)強(qiáng)雷暴單體，回波強(qiáng)度強(qiáng)，強(qiáng)回波中心高度在 5～6km ，降水過程中回波帶的位置變化不大，回波帶中不斷有對(duì)流單體向芒市上空移動(dòng)形成“列車效應(yīng)”。

（4此次強(qiáng)降水過程夾雜雷電、大風(fēng)，對(duì)芒市農(nóng)作物的生長和生產(chǎn)造成了嚴(yán)重的危害，應(yīng)從田間排水、病蟲害防控、補(bǔ)施肥料和增強(qiáng)災(zāi)害預(yù)警能力等方面進(jìn)行災(zāi)后補(bǔ)救，減少對(duì)農(nóng)作物的影響。

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